海拉尔油田注产剖面测井技术研究进展

牛为民

(1.浙江大学理学院 浙江杭州) (2.大庆测试技术服务分公司 黑龙江大庆)

海拉尔油田注产剖面测井技术研究进展

牛为民1、2

(1.浙江大学理学院 浙江杭州) (2.大庆测试技术服务分公司 黑龙江大庆)

随着海拉尔盆地勘探开发的深入,为满足油田快速上产需要,开展了海拉尔盆地不同类型油藏注入剖面和产出剖面测井技术研究,了解已开发油田不同储层的动用状况及其动态变化,指导油田综合调整和开发调整。文章在介绍海拉尔油田目前规模应用的注入剖面五参数组合测井和产出剖面组合测井技术基础上,重点介绍了注入井示踪相关连续测井等注入剖面测井新技术和溢气型同轴线相位法环空找水、低产液井油流量测量等产出剖面测井新技术,以及这些技术在海拉尔油田的部分应用。

注入剖面测井;产出剖面测井;海拉尔油田;组合测井

0 引 言

注入剖面和产出剖面测井作为油田动态开发必要的监测手段,为海拉尔油田开发调整提供了一定的技术支撑。经过5年的开发上产,海拉尔油田2006年年产油突破50万吨,并连续三年保持50万吨以上。海拉尔盆地油藏类型多为断块油藏,断层数量多,断块复杂,储层砂体厚度变化大,含油面积小,油水关系也极为复杂[1]。随着油田增储上产步伐加快和要求的逐步提高,各种新的技术问题不断出现。研究适用于海拉尔油田各区块的注产剖面测井技术适应不同类型复杂断块油藏日常动态分析、开发效果评价、年度综合调整和开发调整,为不断改善油田开发效果,实现油田“稳油控水”是非常必要的。经过几年的实践,目前在海拉尔油田主要开展注入剖面五参数组合测井、阻抗式过环空产液剖面组合测井、同轴线相位法找水产出剖面测井,在此基础上研究使用了注入井示踪相关连续测井、集流式电磁流量测井等注入剖面测井新技术和溢气型同轴线相位法找水、低产液井油流量测量等产出剖面测井新技术。

1 注入剖面五参数组合测井

注入剖面测井是认识油藏动态最常规、必不可少的测井项目之一。注入剖面五参数组合测井仪用于分层注水井或笼统注水井测井。仪器由井温仪、压力计、涡轮流量计或超声流量计、磁性定位器、伽马仪组成,记录的是磁性定位、压力、井温、油管内流量、同位素载体示踪等五个参数,实现了在相同的注入条件下仪器一次下井多个参数的同时测量。同时使用几种测量方法来获得一口注水井注入剖面信息的原因是这些方法都有其局限性[2]。把这些参数曲线结合在一起,采用综合分析分层解释方法,用涡轮流量测井定量的解释配注井段的注入量,用同位素示踪测井细分配注井段的分层注入量,有效克服了单一同位素示踪测井或单一涡轮流量测井的弊端,提高了测井解释的符合率。

针对海拉尔油田油藏类型多、储层岩性复杂的特点,在油田开展的砂砾岩强水敏储层、凝灰质低渗透储层、裂缝性潜山油藏注水开发试验中,改进完善了注入剖面五参数组合测井工艺技术,采取井口注脂密闭施工、同位素粒径优选、不同替注时间的同位素用量控制、同位素释放深度控制、匹配相应量程的涡轮流量计或超声流量计等措施,精细测试、综合解释分析资料。该技术的规模应用,为油田地质部门了解区块内小层的注入状况、进一步分析、完善注水方案提供了依据。

2 产出剖面组合测井

产出剖面组合测井是目前广泛用于有杆泵抽油机井的主要测量方法,是一项比较成熟的测井技术,测量参数包括流体体积流量、流体含水率、井温、压力和磁性定位五项。该技术根据垂直管中液相油、水双组份流体的流动规律,在产液井正常生产状态下分层集流后,用涡轮流量计测量合层流体体积流量,用含水率计测量合层流体含水率;用井温、压力和磁性定位参数进行辅助解释;依据递减法原理确定产液井的分层产油量和产水量。

阻抗式过环空产液剖面测井仪由集流型涡轮流量计、阻抗式含水率计、铂电阻井温计和应变式压力探头以及磁性定位仪组成。该仪器针对高含水井产出剖面测井而设计,含水率测量采用电导传感器,通过测量传感器内混相油水介质的阻抗变化来确定含水率。含水率测量精度显著优于常规方法。其突出特点是能够实现在时间轴上对流量和含水2个参数同时进行连续测量。测井过程中可在不同深度测点对地层水电导率进行实地校正,因此产出水矿化度和流体温度变化对测量的影响很小[3]。

同轴线相位法找水产出剖面测井利用伞式集流器和不同量程的涡轮流量计配用同轴线相位含水率计、井温压力探头开展多参数组合测井。同轴线相位含水率计是通过圆同轴线作为测量装置,仪器的外壳作为同轴线的外导体,油水混合介质在同轴线的内导体与外导体之间流过,在油和水的电导率和介电常数确定的情况下,混合介质的相位差主要由油水混合介质的含(持)水率确定。因此,通过测量电磁波在油水混合介质中传播的相位差可测量含水率。该技术在高含水或低含水油井产出剖面测井中可以得到相对比较好的结果。

基于产出剖面组合测井的不同技术特点,在不断深化海拉尔油田地质认识的基础上,进一步细化了阻抗式过环空产液剖面测井和同轴线相位法找水产出剖面测井的适用范围,测井资料在指导单井增油降水措施方案制定、评价措施调整效果、检测区块剩余油分布情况,指导油田措施挖潜方案制定上得到了广泛应用。

3 注入剖面测井新技术

海拉尔油田储层非均质性比较严重,平面分布不稳定,层间差异大,同时受水敏性、速敏性的影响突出,地层压力波动大,由于钻井关井,洗井受限,部分水井注入量偏低等因素造成同位素测井受管壁沾污影响较大。为解决孔喉地层的阻塞问题,部分区块的注入地层溶液中加有粘土稳定剂。粘稳剂的使用确保了区块注水开发的效果,但对注水管柱状态产生了一定的影响,对同位素示踪测井中伽马曲线沾污异常的影响也在研究之中。为此开展了示踪相关连续测井技术在部分区块的应用。

示踪相关连续测井井下仪器由井温、压力、磁性定位、喷射器、伽马探头、流量计短接等部分组成。喷射器中装有特殊调配的比重与水相同的液态同位素示踪剂,该示踪剂具有不易沾污,扩散慢,不易沉积的特性。可以随井筒内流体以相同速度一起流动。其原理为利用仪器上的伽马探测器,跟踪测试喷射器所释放的示踪剂流向和流速,扑捉若干个示踪峰曲线,读取时间驱动测井原始曲线峰尖的时间-深度值,两个峰之间可做流速及流量运算,通过经验公式进行多次相关条件的分析计算,计算出井下不同方向和深度流体的流速,进而得出某一深度段的流量。示踪相关连续测井技术在仪器录取参数的组合上具有较大灵活性,可以根据具体情况实现有针对性的多参数组合。流量计可以选用涡轮流量计、超声流量计、电磁流量计(集流式或非集流式)。该技术测量范围宽,能测出油管的流量、油套环形空间的上、下水流。利用该技术还能够进行厚层细分、准确的测量出各地层的吸水状况,判断井下工具的深度和封隔器是否漏失。针对海拉尔油田的特殊地质情况和示踪相关连续测井的技术特点,对疑难井测井制订了相应测试方案。在D100-233笼统注入井测试施工中,利用多次喷射、同步连续测试的特殊测井方法,取得了较好的剖面资料。该井全井注入量为15 m3/d,注入压力为11 MPa,测量井段长达360 m,射孔层多、夹层薄。此前所进行的常规同位素吸水剖面测试受沾污影响比较严重。2009年用示踪相关连续测试技术对该井进行了施工。首先在射孔层底部喷射示踪剂,确定井底无漏失后,由下至上选择了11个释放点,将地层分成11个部分依次释放示踪剂,单独测试与同步测试相结合进行示踪相关连续测量。测井过程追踪到的示踪峰清晰,峰值读取准确,经相关运算后得出的流量值精度也较高,结果准确可靠。目前利用这项技术在海拉尔油田贝301区块、贝28区块已经完成了20口井的资料录取、解释工作。

在苏德尔特构造带层间距较大的(100 m以上)笼统注入井中,开展了集流电磁流量组合测井技术应用研究。该技术主要采用了新研发的测量精度高、稳定性好的内流式电磁流量计,组合了井温、压力、磁定位等测量参数,通过定位或伽马校深,在套管内进行集流点测。测量时井内注入流体被集流后通过截面积固定的内流道,消除了由于井壁结垢等导致的流动截面积不规则变化对流量测量结果的影响,由于集流后通过电磁流量计内流道的流体流速大大增加,从而提高了流量的测量准确度和分辨能力。管柱要求喇叭口在射孔层顶界之上。仪器流量测量范围是0.5 m3/d～120 m3/d;流量测量精度±1%;耐压、耐温指标为60 MPa、125℃。2009年利用该技术完成测井7井次,测试资料精度较高,在长跨距、低注入量笼统注水井吸水剖面测试上有较好的应用前景。

4 产出剖面测井新技术

海拉尔油田贝301区块地质条件复杂,部分油井地层产气或井内脱气量大,对于过环空找水仪而言,油井产气将会对油井的流量测量和含水率测量产生很大的影响,导致测量结果与实际存在很大的差异,所以排除气的影响,对测量结果有着很大的帮助。在贝301区块针对产气量较多的油井应用了溢气型同轴线相位法环空找水产出剖面测井技术,一定程度上排除了气的影响,提高了资料的准确性。

溢气型同轴线相位法环空找水仪主要由同轴线相位法含水率计、涡轮流量计和集流器三部分组成。在测井过程中,当集流器采用溢气型集流伞集流时,井中向上运动的油、气、水三相流到达集流伞部位时由于密度不同而发生分离,气体占据伞尖位置形成气顶,原油位于气顶下面形成油堵,油层下面是水。随着集流的进行,气顶体积不断加大并向下扩张,当气顶的低面到达伞布的底沿时,气体将通过缝隙直接漏失到伞外,而油由于有相对较高的粘度,其自身漏失可以忽略,同时又阻止了水的漏失。由于溢气型集流伞进液口的特殊结构,决定了溢气型集流伞具有气、液分离作用。几乎使全部的液体通过仪器进液口流过传感器,由涡轮流量计和含水率计分别测出油井的合层产液量和合层含水率,从而极大的排除了油井产气对测量的影响。与普通集流伞相比,溢气型集流伞在中心管原来进液口下部又开设了同样的进液口,它的中心管上设有可控滑管,在同一测点能一次性对井下产液和含水进行溢气型集流和普通型集流两种方式测量,在一定程度上可以定量的判断该点的产气情况。利用该技术在贝301作业区完成了10口油井测试。溢气状态下和非溢气状态下产液和含水的测量结果表明,对有伴生气产出的油井,溢气型同轴线相位法环空找水仪在溢气状态下的测量结果与油井井口量油更为接近,测量结果接近实际值,仪器在溢气和非溢气状态下产液测量之差即该井的产气量,从而排除了气的影响。

在低产液油井产出剖面测井中,目前正在研究低产液井分层产油量测井仪。该仪器在集流伞内设计了气相分离腔、溢气通道、控制气相溢流的浮子开关和油水集流通道,使气相在可控条件下加以分离,同时利用油水界面测量电极处于水相分离段、油相分离段时输出信号的高低电平时间差,求取油流量。通过模拟井实验和现场试验,证明低产液井油流量测量技术研究所采用的方法与工艺是可行的,最低油流量测试达到0.06 m3/d,在技术上是一个较大的突破。

5 结 论

1)注入剖面五参数组合测井、产出剖面组合测井是目前海拉尔油田广泛应用的注产剖面测井技术,能够提供井温、压力、流量等诸多参数,客观地反应油、水井动态状况,检查窜槽和管柱情况,为油田措施调整、挖潜方案制定提供依据。

2)示踪相关连续测井、集流电磁流量组合测井、溢气型同轴线相位环空找水、低产液井分层产油量测井等注产剖面测井等新技术在海拉尔油田复杂断块油、水井注产剖面测井中展现了良好的应用前景。

[1] 李文学,李建民,谢朝阳.海拉尔复杂断陷盆地油气勘探与开发[M].北京:石油工业出版社,2006

[2] 郑 华,李 军,刘兴斌,等.大庆油田注入剖面测井技术研究进展[J].同位素,2009,22(1)

[3] 崔庆宝,高 臣,郭忠懿.大庆油田产出剖面测井技术研究与进展[J].测井技术,2007,31(1)

PI,2010,24(6):54～56

As exploration and development of Hailar basin go further,in order to meet requirement of rapid oil production,understand producing state and dynamic change of different reservoir of developed oilfield,and guild the comprehensive adjustment and development improvement of oilfield,the logging technology research of different type of reservoir injection and production profile of Hailar basin has been carried out.This paper focuses on the new type of injection profile logging technology such as injected well trace related continuous logging and production profile logging technology such as annular water detection through using of gas overflow coaxial line phase method,oil flow measurement of low liquid producing well etc,and part of their applications in Hailar oilfield.

Key words:injection profile logging;production profile logging;Hailar oilfield;combination logging and the verification of the effective measuring range for the Russia-made electric resistivity logging unit is carried out

Progress of injection and production profile logging technology in Hailar oilfield.

Niu Weimin.

TE33

B

1004-9134(2010)06-0054-03

牛为民,男,1970年生,高级工程师,浙江大学理学院在职研究生,现在大庆油田测试技术服务分公司第十一大队,从事测井技术研究工作。邮编:163153

2010-04-08编辑:高红霞)